请教这个电路的原理

只看该作者 · 2021-9-12 13:05

大神帮分析一下图中，红框和绿框内的电路有什么作用，帮忙分析一下逻辑原理；谢谢！

1万 · 2021-9-12 16:54

红框，同步整流
其中Q5，双极性电压转单极性电压。 Q7和Q6属于驱动功率mos的套路。
变压器11脚，正电压，Q5被R345上拉导通，经跟随器后，mos管Q1截止。
11脚负电压时，Q5经1n4148拉截止，跟随器被R35拉高，mos管Q1导通，短路D10，减少二极管导通损失。
绿框为环路补偿
去掉R231和C12，开关电源输出电压输出偏低。此时环路近似一个PID中的P控制器。其中P过大开关电源有低频波纹，P过小，电压输出偏低（反馈电阻设计没问题的情况小）。
加入r231和C12，环路为PID中的PI控制器。
可以一定程度消除静态误差。原环路输出电压偏低，输出电压会增加。
从动态特性的角度。
加入这个两个元件，开关的负载适应性提高，但是副作用会提高超调量。
比较极端的例子，如开关电源，驱动的是电机负载，比较皮实，提高这个积分环节，在电机启动过程中让开关电源迅速反应，电机启动比较带劲。让别人觉得你的开关电源功率比较“大”。

只看该作者 · 2021-9-13 09:30

叶春勇发表于 2021-9-12 16:54
红框，同步整流
其中Q5，双极性电压转单极性电压。 Q7和Q6属于驱动功率mos的套路。
变压器11脚，正电压，Q5 ...

你说的太深奥了，你看人家都需要好好消化消化，否则肯定胃肠道出状况。
直接给说个431稳压取样环路补偿就好了嘛。
对了，这里想和你讨论一下这个同步整流，线路设计思路还是满巧妙的可又有不足之处，优点可以实现0.1-0.2的整流压差。
利用PN结相加相减，只要变压器10脚到-0.2V，则Q5的基极就在0.5V这样，基本上可靠截止，从而维持Q1栅极高电平，当然，同步整流压降想进一步降低好像又很难了，用肖特基有过导通嫌疑。
缺点是这里Q5貌似没有采取任何抗饱和措施，基极1K，集电极4.7K饱和深度很厉害，这好像会产生严重的关断滞后，导致同步整流效率严重下降，所以，实际改进我认为在Q5的基极---集电极之间加一个0.3的低压肖特基来分流饱和基极电流，大概可以基本上消除明显的关断滞后，就可以大大改善整流效率。

1万 · 2021-9-13 10:26

tianxj01 发表于 2021-9-13 09:30
你说的太深奥了，你看人家都需要好好消化消化，否则肯定胃肠道出状况。
直接给说个431稳压取样环路补偿就 ...

我觉得Q5在关闭时，基极是被D5强力迅速拉低，截止速度应该是很快的，不知道此理解是否正确？

只看该作者 · 2021-9-13 11:36

lfc315 发表于 2021-9-13 10:26
我觉得Q5在关闭时，基极是被D5强力迅速拉低，截止速度应该是很快的，不知道此理解是否正确？ ...

不强，因为负压最多也就是MOS管内部寄生二极管的VF值，算1V吧，则负压才0.3V，不过应该会有点加速作用。

1万 · 2021-9-13 11:55

tianxj01 发表于 2021-9-13 11:36
不强，因为负压最多也就是MOS管内部寄生二极管的VF值，算1V吧，则负压才0.3V，不过应该会有点加速作用。 ...

你说的是这样，抗饱和，这个，防止q5的bc结深度饱和。以前在高速运放的原理图里也能看到。

1万 · 2021-9-14 10:48

king5555 发表于 2021-9-13 20:08
正解。
R345(1k)可能过小，必须配合输出电压，否则1N4148没效果。
绿框补偿，没有䃼偿则输出电压峰值对准 ...

绿框用电子的术语就是，改善增益曲线穿越0db的斜率及相位裕度。
其中主导极点的斜率接近一阶低通，第二个高频极点在0db以下。
我以前搞过电厂自控，pid有整定经验，所以往工控上套了。

1万 · 2021-9-14 11:53

仿真了下，加了抗饱和肖特基二极管之后，延迟时间缩短了500nS左右；如果电源的开关频率是几十kHz的话，对效率影响好像并不大。

只看该作者 · 2021-9-14 14:59

叶春勇发表于 2021-9-13 11:55
你说的是这样，抗饱和，这个，防止q5的bc结深度饱和。以前在高速运放的原理图里也能看到。

...

是的，这个肖特基的抗饱和特性，可以说非常有效。
我们知道串联一个基极电阻，然后电阻并联一个合适电容，对方波开关类型的关断是非常有效的，其实这里用了串联电容的负压效应，抽取基极电荷。而低压肖特基，则可以有效的降低基极饱和电流，进入类似临界线性状态，其实就是通过肖特基箝位，将饱和电压有效的箝位到0.5V左右，可以看作刚刚饱和。

2万 · 2021-9-14 19:40

lfc315 发表于 2021-9-14 11:53
仿真了下，加了抗饱和肖特基二极管之后，延迟时间缩短了500nS左右；如果电源的开关频率是几十kHz的话，对效 ...

1万 · 2021-9-14 20:26

king5555 发表于 2021-9-14 18:35
反正都是移相。说到PID又让我想起，本大师和R2D2两位都对PID很內行，其它各方面，怎么看他们两位都是同一 ...

我这几本书相互交叉，看的云里雾里。计算机控制基础，讲数字pid，还讲离散状态空间
线性系统那本书，讲状态空间，偏理论
信号与系统和自控原理，交叉很多
现代控制系统，ad797推荐的，实例多，都讲。
麻省理工的信号与系统视频看了，效果不好，感觉跟国内差不多，没有数学系的老师讲的好。
自控原理也想找国外的视频，没找着

只看该作者 · 2021-9-14 20:28

king5555 发表于 2021-9-13 20:08
正解。
R345(1k)可能过小，必须配合输出电压，否则1N4148没效果。
绿框补偿，没有䃼偿则输出电压峰值对准 ...

请问这有过流保护的作用嘛

1万 · 2021-9-14 21:12

Chris406 发表于 2021-9-14 20:28
请问这有过流保护的作用嘛

短路，二极管d10，mos管寄生二极管还是通的。没看出次级有什么电流保护措施

1万 · 2021-9-15 10:12

lfc315 发表于 2021-9-14 11:53
仿真了下，加了抗饱和肖特基二极管之后，延迟时间缩短了500nS左右；如果电源的开关频率是几十kHz的话，对效 ...

发现Q5的基极电阻值看错了，楼主图里应该是5.1k，之前按1k仿真的，关闭延迟时间缩短了约500nS；
改为5.1k，则关闭延迟时间缩短了约200nS；
按这样来看，基极电阻从5.1k变为1k，关闭延迟时间增加了约300nS。

只看该作者 · 2021-9-15 16:44

叶春勇发表于 2021-9-14 20:26
我这几本书相互交叉，看的云里雾里。计算机控制基础，讲数字pid，还讲离散状态空间
线性系统那本书，讲状 ...

自学能力如此强，牛。自控原理，西工卢老师的讲得非常好，非常透，B站有。

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